Analyse de l'interaction microalgues-bactéries par imagerie dans un système microfluidique - application, bioprocédés

Microalgae-bacteria interaction analysis by imaging in a microfluidic system - application, bioprocess

• Auteur / Autrice : Raphaël Honigsberg
• Direction : Eric Deprez
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Inscription en doctorat le 31/08/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et dynamique des systèmes vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LBPA - Laboratoire de Biologie et Pharmacologie Appliquée
• Partenaire(s) de recherche : Référent : École normale supérieure Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1912-....)

Mots clés

Mots clés libres

Co-culture

Microalgues

Bactéries

Microfluidique

Imagerie

Bioénergie

Co-culture

Microalgae

Bacteria

Microfluidics

Imaging

Bioenergies

Résumé

Les microalgues sont présentées comme une ressource renouvelable prometteuse pour la production de biomasse et de divers composés industriels. Cependant, l'utilisation de microalgues présente des défis techniques et environnementaux qui doivent être résolus pour en faire une production économiquement rentable et respectueuse de l'environnement. Dans ce contexte, l'utilisation de symbiose avec des bactéries pourrait constituer une solution intéressante pour améliorer la production de microalgues, tout en minimisant leur impact environnemental et leur consommation d'énergie. Dans ce contexte, ce sujet de thèse propose d'étudier l'interaction entre bactéries et microalgues dans le but d'améliorer la productivité et l'efficacité d'extraction des molécules d'intérêt. La première année se focalisera sur la fabrication et l'optimisation de microsystèmes pour une co-culture bactéries-microalgues et une première étude permettant d'identifier les phénomènes qui régissent l'interaction entre ses microorganismes. Des microsystèmes spécifiques seront créés avec des chambres séparées ou communicantes, et des méthodes de microscopie, de cytométrie en flux et de spectrophotométrie seront utilisées pour analyser la croissance cellulaire et la productivité des algues. Des techniques de marquage et de spectrométrie de masse seront également appliquées pour déterminer des molécules d'intérêt et étudier le comportement des microorganismes. Une telle étude permettrait in fine de proposer une méthode alternative aux méthodes actuelles permettant non seulement d'augmenter la croissance et la productivité des microalgues mais aussi d'augmenter les rendements des étapes de pré-traitement et d'extraction. Encadrement: Eric deprez, Sakina Bensalem, Bruno Le Pioufle

Microalgae are presented as a promising renewable resource for the production of biomass and various industrial compounds. However, the use of microalgae presents technical and environmental challenges that need to be overcome to make their production economically efficient and environmentally sustainable. In this context, the use of symbiosis with bacteria may offer an interesting solution for improving microalgae productivity, while minimizing their environmental impact and energy input. In this context, this thesis proposes to study the interaction between bacteria and microalgae, with the aim of improving the productivity and extraction efficiency of molecules of interest. The first year will focus on the design and optimization of microsystems for bacteria-microalgae co-culture and an initial study to identify the phenomena driving the interaction between these microorganisms. Specific microsystems will be created with separate or communicating chambers, and microscopy, flow cytometry and spectrophotometry methods will be used to analyze cell growth and algae productivity. Marking and mass spectrometry techniques will also be applied to determine molecules of interest and study the behavior of the microorganisms. Ultimately, this study will enable us to propose an alternative approach to current methods that will not only increase the growth and productivity of microalgae, but also boost yields in the pre-treatment and extraction stages. Supervisors: Eric deprez, Sakina Bensalem, Bruno Le Pioufle